海南人群长寿相关基因位点的筛查与鉴定

Hainan is the province of highest centenarian density which is about 13.22/100,000, and is known as longevity island. In order to investigate the genetic alleles related to longevity in Hainan population, we select longevity population and control population from Hainan as the study cases. First, we used custom chip to analyse tag SNPs in 72 genes from nine related pathway to analyze the association of the SNPs with longevity in Han population. And then we enlarge the sample size based on the first screen results and validate the association of the SNPs with longevity both independently in the Han and Li populations by using TaqMan and resequencing techniques. Finally, based on the validated results, resequencing is used to analyse the upstream and downstream sequences of the associated alleles in newly independent Han and Li populations to validate the association of the alleles with longevity. The haplotypes of the SNPs in the associated genes will be analyse to study the association of the haplotypes with longevity. The study will provide the supplementary results of the longevity related alleles and longevity genetic mechanism in Chinese population. The results will also be helpful to elucidate the relevant molecular genetic mechanism of longevity.

海南是我国百岁老人密度最大的省份，百岁老人的人口密度为13.22人/10万人，被称为长寿岛。为了了解海南人群长寿的相关遗传因素，我们拟选择海南长寿老人及随机选择的对照个体作为研究对象，先用自定义芯片在汉族人群中筛查分析覆盖9个相关通路中72个基因的标签SNP位点，研究这些SNPs与长寿的关联性，然后根据初筛结果再扩大样本量，用TaqMan探针和重测序技术在海南两个民族（汉、黎）人群中对初步筛选基因和位点进行独立样本验证,最后再根据验证结果，在新的汉族、黎族独立人群中对关联位点上下游序列进行重测序研究，寻找长寿相关的遗传位点，并对关联基因的SNPs进行单倍型分析，了解关联基因SNPs的单倍型与长寿的关联性。本课题的研究结果将是国内长寿相关基因位点鉴定和长寿遗传学机制理论的重要补充，为阐明长寿的相关分子遗传机制提供有价值的科学依据。

本课题主要开展了以下方面的工作：1.对一些可能与长寿相关的基因的一些潜在SNP位点进行分析，主要包括：参与脂蛋白代谢的基因；与线粒体相关的基因；参与炎症免疫及应激反应的基因；参与细胞周期、物质代谢调控，细胞生长及信号转导的基因；参与维持基因组稳定性的基因；与内分泌相关的基因；与药物代谢相关基因；参与蛋白折叠、稳定及降解的基因等，结果提示，TOMM40-APOE-APOC1基因簇的五个SNPs(rs7254892、rs2075649、rs8106922、rs1160985、 rs769450和rs445925）、GSTM1（rs574344）、ADA（rs6031753）、IFNG（rs1861494）、MC2R（rs1940907）、APOB（rs1042034）、BAX（rs1805419）、MTTP（rs2866164）等基因的多态性位点与海南长寿显著相关；FOXO3的5个SNPs (rs10499051, rs7762395, rs4946933, rs3800230 and rs4945815)与男性长寿关联，但与女性长寿无关联； 2. 分析线粒体拷贝数、线粒体核苷酸多样性和单倍型类群与长寿的相关性，结果表明长寿人群的mtDNA拷贝数维持在较高的水平，长寿子代的mtDNA拷贝数水平显著高于同龄对照，但未发现线粒体核苷酸遗传多样性及单倍型类群与长寿相关；3. 分析脂类代谢、舒张压及肾功能与长寿的相关性，结果提示正常的血脂、肾脏功能和较低的舒张压很可能是长寿老人较少罹患心血管疾病的重要原因；4. 分析长寿人群家系外周血细胞转录组，发现长寿人群中溶酶体自噬通路的显著上调， 4个自噬相关基因高表达均可增强IMR-90细胞的自噬功能并显著延缓细胞衰老，果蝇自噬相关基因Atg18a过表达可显著延长果蝇寿命，结果提示，自噬增强的废物清除活性可能是从果蝇到人类延长寿命的一种保守机制；5.分析了甲状腺功能与长寿的关系，提示甲状腺功能的下降与年龄相关，这种表型是遗传的，可能对长寿有贡献。本项目发表论文12篇，其中SCI收录11篇，获得省级科技进步奖1项，具有较重要的学术价值，为阐明海南长寿相关的分子机制提供了重要的科学依据。